两种河岸缓冲带对径流水中磷的截留效果

为更好地了解不同宽度和密度人工林河岸缓冲带对径流水中磷的截留效果,减少污染物进入水体,减缓太湖农业面源污染,以流域6块大小为20 m×40 m的中山杉与杨树人工林河岸缓冲带为研究对象,分析不同宽度(15、30和40 m)和不同林分密度(400、1 000和1 600株·hm^(-2))的河岸缓冲带对径流水中总磷与可溶性磷的截留效果。结果表明:(1)不同的人工林河岸缓冲带具有不同的优化宽度,15 m宽的中山杉林缓冲带和30 m宽的杨树林缓冲带基本能满足截留磷的要求。(2)不同林分密度中山杉林缓冲带对总磷和可溶性磷的平均截留率分别表现为:1 000株·hm^(-2)>400株·hm^(-2)>1 600株·hm^(-2)和1 600株·hm^(-2)>1 000株·hm^(-2)>400株·hm^(-2);林分密度为400株·hm^(-2)的杨树林缓冲带对总磷平均截留率最高,为87.97%;林分密度为1 600株·hm^(-2)的杨树林缓冲带对可溶性磷的平均截留率最高,达到99.42%。(3)不同林分密度下,中山杉林对总磷的截留率均高于杨树林,但差异不显著;1 600株·hm^(-2)的中山杉林缓冲带对可溶性磷的平均截留率显著高于杨树林(P<0.05)。林分密度为400株·hm^(-2)时,杨树林缓冲带对可溶性磷的平均截留率高于中山杉林。15 m宽1 000株·hm^(-2)的中山杉林缓冲带能有效减缓太湖农业面源污染。

南京市湖泊生态缓冲带现状与划定研究

湖泊生态缓冲带是一种隔离生境,可以更好地保护湖泊水体。如何确定缓冲带的宽度并对其进行科学管理,已成为学者与管理部门关注的热点之一。通过充分调研国内外现有研究成果,利用南京市土地利用图、植被分布图、水系分布图并结合无人机进行实际考察。根据不同湖泊保护目标的差异,结合湖泊周围土地类型,确定湖泊生态缓冲带的边界,有差别地将南京地区湖泊生态缓冲带划分为植被型、农田型、村落型、景区型、城镇型、水域型、堤防型、丘陵型,并利用SMB法结果结合土地利用实际状况,提出了不同类型湖泊生态缓冲带的建议宽度,以期为南京市湖泊生态缓冲带建设及其他湖泊生态缓冲带划定与构建提供参考。

河岸植被缓冲带的功能及其设计与管理

对河岸植被缓冲带的主要功能、河岸植被缓冲带设计中应注意的影响因素和模型及地理信息系统在河岸植被缓冲带管理中的应用情况进行探讨,提出今后河岸植被缓冲带领域的研究重点和方向。

用于防控菜地排水中氮磷污染的缓冲带技术初探

太湖地区菜地复种指数高、施肥量大,其排水中N、P浓度较高,容易造成受纳水体的富营养化,针对这一问题,在野外构建了不同宽度的缓冲带,分别研究了缓冲带适宜种植的植物以及缓冲带不同宽度条件下对菜地排水中各形态N、P的拦截效果。结果表明,与水稻、空心菜相比,狗牙根更适合作为缓冲带植物;随着缓冲带宽度的增加,缓冲带对菜地排水中各形态N、P的拦截效率在逐渐增加,但其拦截效率的增幅却在逐渐降低,综合考虑N、P拦截所应达到的效果指标和节约用地的原则,缓冲带的最佳宽度应设置为1.5 m,此时缓冲带对溶解态N、P的处理效率分别为30.3%和54.9%,对颗粒态N和P的去除效果分别达到91.2%和94.4%,对总N(颗粒态+溶解态)和总P(颗粒态+溶解态)的去除效果分别达到56.1%和85.9%,缓冲带宽度为1.5 m时菜地和缓冲带面积之比为100:11。

基于VFSMOD模型的植被缓冲带对千岛湖地区农田面源污染磷负荷削减效果模拟

植被缓冲带是控制农业面源污染的有力生态措施,其净化能力受到许多因素影响,设计施工时应考虑不同污染源区的具体情况。以千岛湖地区农田径流磷负荷削减为例,应用VFSMOD模型分析植被缓冲带宽度、坡度以及降水量对入流泥沙削减的影响,并估算拟合了入流总磷(TP)负荷的削减变化情况。模拟结果表明:植被缓冲带削减能力与缓冲带宽度呈正相关,与缓冲带坡度、降水量呈负相关;植被缓冲带坡度为3%时,对污染物削减效果最好;植被缓冲带对污染物的削减一般集中在前段的10 m。根据模拟结果,提出基于不同长度径流区丰、平、枯水文年植被缓冲带宽度设计的工作曲线,在设计时可根据期望的削减目标以及实际的径流区立地情况,因地制宜地确定相应的缓冲带宽度。研究可为植被缓冲带净化农田面源污染时宽度设计提供指导。

大清河河岸缓冲带及其植物群落构建

河岸缓冲带具有截留面源污染、保持水土、调节环境温度和提供动植物生长繁衍环境等生态功能,结构完整的河岸缓冲带拥有更为全面的生态功能。河岸缓冲带的宽度、植物结构与其生态功能之间有着密切的关联。通过恢复大清河河岸缓冲带宽度、构建大清河植物群落,能够因地制宜恢复大清河河岸缓冲带生态功能,对华北地区生态环境保护和经济持续发展具有重要意义。

植被缓冲带对农业面源污染物的削减效益研究进展

农业面源污染对环境安全的影响已超过城市生活污染和工业污染,成为水污染的最主要来源。植被缓冲带能够有效拦截农业面源污染物,减少污染物向水体的排放。通过搜集国内外学者对缓冲带的研究结果,对缓冲带削减农业面源污染物能力、缓冲带最佳宽度等方面的研究进行总结分析。结果表明:(1)5 m草本缓冲带对污染物的拦截作用最好,当缓冲带宽度超过5 m时,推荐使用灌草缓冲带,而乔灌草缓冲带需要超过30 m才能发挥作用;(2)当缓冲带宽度相同时,悬浮物和磷素相较于氮素更容易被拦截,悬浮物及磷素去除的缓冲带最佳宽度推荐为15 m(削减率70%以上),但去除氮素的最佳宽度推荐为30 m(削减率为80%);(3)植被缓冲带拦截污染物受缓冲带宽度、坡度及植被类型等因素影响,但缓冲带宽度与削减率之间的关系并不总是呈正比例,当缓冲带宽度增加到一定大小时,缓冲带对污染物的削减率将不再有明显改变;缓冲带坡度与削减率之间也并不总呈反比例,轻微的坡度能够促进径流下渗作用从而增加缓冲带的削减率。

河岸杨树人工林缓冲带对径流水中磷素截留效果的研究

【目的】河岸植被缓冲带可以有效截留和吸收地表径流水中的磷素,从而减少进入湖泊水体中的磷。笔者在平缓坡地上构建适宜的植被缓冲带并研究其生态效果,为减缓农业面源污染、生态修复富营养化湖泊提供参考。【方法】选定太湖流域4块大小为20 m×50 m不同密度的杨树林河岸缓冲带为研究对象,在缓冲带不同宽度处地面下不同深度(20、40和60 cm)处平行埋设PVC管,每个宽度分别设置3组淋溶管作为重复,每组3个,作为地表径流水的收集装置。分别于4、5、6、7、9月强降雨后采集水样,低温保存并测定其中磷素质量浓度。分析不同季节各宽度和密度的杨树林缓冲带截留径流水中磷素的差异,以确定适宜的河岸人工林缓冲带。【结果】①7月径流水中可溶性磷(DP)、总磷(TP)去除率达到最大值(36.91%、26.50%),PO■去除率在6月达到63.30%,4、9月3种不同形态磷的去除率相比6、7月有所下降,不同月份PO■、DP、TP质量浓度呈显著性差异(P<0.05,F=2.382,2.052,2.758,df=180),去除率与时间呈极显著相关(P<0.01;F=3.464,3.265,3.279;df=180)。②径流水中污染物去除率与缓冲带密度并不呈简单的正比例关系。稀植杨树林河岸缓冲带杨树数量稀少,截留污染物能力不足;密植杨树林河岸缓冲带由于栽植密度较大,不利于杨树自由生长,吸收含磷污染物效果不佳。栽植密度并非越大越好,而是存在一个适宜栽植密度阈值。③随着河岸缓冲带宽度的增加,径流水中PO■、DP、TP质量浓度呈现下降趋势,截留率呈现上升趋势。河岸缓冲带对PO■的去除率最高,其次是TP,DP效果最差。不同宽度的缓冲带对20 cm深度径流水中PO■、DP的去除率较高,对40 cm深度的径流水中TP去除率总体高于20 cm深度的,60 cm深度径流水中PO■、DP、TP的去除率最低。在不同深度径流水中的3种磷素质量浓度在杨树缓冲带前15 m宽度变化差异显著(P<0.05;F=3.232,2.808,2.175;df=180);之后随着宽度增加径流水中PO■、DP、TP的质量浓度变化不显著。15 m宽度的缓冲带对径流水中磷素平均去除率接近50 m宽度缓冲带的,说明15 m宽度的缓冲带基本能满足截污需求。【结论】杨树人工林河岸缓冲带在夏季对径流水中磷素的截留效果较好;中等密度人工林缓冲带对径流水中磷素有较高去除率,但不同密度杨树林对于径流水中磷素截留差异并不显著;15 m宽度的河岸缓冲带可以有效去除径流水中的各形态磷。含磷污染物只是造成湖泊湿地富营养化因素之一,合理的河岸缓冲带还应考虑对于其他污染物的截留作用。由于磷能促进植物苗期根系生长,因此在植物生长初期对磷的去除率较大。随着植物的生长和植物群落演替,磷素截留效率的动态变化尚有待长期的观测研究,以利于更为准确地评价其截留磷的能力。